TrabalhosGratuitos.com - Trabalhos, Monografias, Artigos, Exames, Resumos de livros, Dissertações
Pesquisar

Os Sensores de Vazão

Por:   •  6/10/2015  •  Trabalho acadêmico  •  3.620 Palavras (15 Páginas)  •  303 Visualizações

Página 1 de 15
  1. Sensores de vazão

A vazão é uma das grandezas mais medida nos processos industriais. A medição de vazão de fluidos está presente também em nosso dia-a-dia, como por exemplo, o hidrômetro das residências e o marcador da bomba de combustível dos veículos, dentre outros. A aplicabilidade de instrumentos para medição de vazão é muito ampla, variando de medições simples como a de uma residência há medições de gases de processos industriais, e medições ainda mais complexas.

Para se aplicar corretamente um determinado instrumento de medição considerando o seu custo-benefício deve-se levar em consideração fatores como, a exatidão desejada para a medição, o tipo de fluido (líquido ou gás, limpo ou sujo, número de fases, temperatura, entre outros), as condições termodinâmicas, o espaço disponível e o custo que recomenda ser deixado como último critério apesar de sua importância.

A vazão representa a quantidade volumétrica ou mássica, que escoa em uma determinada seção, durante um certo período de tempo. Quando volumétrica, se refere a quantidade em volume de um fluido que escoa em uma seção em um considerado intervalo de tempo, e suas unidades volumétricas mais comuns são: m³/s, m³/h, l/h, l/min e GPM (galão por minuto). Quando mássica, se refere a quantidade de massa de um fluido que escoa em uma secção em um considerado intervalo de tempo, e suas unidades mássicas mais utilizadas são: kg/s, kg/h, t/h, lb/h.

A medição de vazão tem como objetivo geral:

  • Acompanhar e controlar a proporção dos materiais introduzidos em determinados processos.
  • Determinar e controlar a quantidade de produtos elaborados no processo, quer em suas fases intermediárias, quer em sua fase final.
  • Determinar e controlar quantidades por razões de ordem econômica, seja referente a serviços, utilidades, ou compra e vendas de produtos.
  • Os medidores de vazão são na realidade indiretos, pois medem outro tipo de grandeza que é transformada por um transdutor, em vazão.
  • Nesse trabalho serão mostrados alguns dos principais tipos de sensores de vazão, assim como seu funcionamento e possíveis aplicações.

  1. Medição por Pressão Diferencial

Os medidores de vazão por pressão diferencial são os sensores mais amplamente usados, devido à sua simplicidade, seu custo e sua facilidade de manutenção.

Um obstáculo, denominado elemento primário, introduzido em uma tubulação na qual escoa um fluido, causa uma queda de pressão que varia com a vazão, a densidade e a viscosidade. Mantendo os dois últimos fatores constantes, é possível calcular a vazão. Esses elementos são baseados no princípio fundamental da hidrodinâmica, o Teorema de Bernoulli.

Os dispositivos que permitem a medição de vazão, chamados elementos primários, mais utilizados são:

  • Placa de orifício;
  • Tubo de Venturi;
  • Bocal;
  • Tubo de Pitot.

  1. Placa de orifício

( http://bcove.me/dzih9ieo )

Consiste em uma placa precisamente perfurada, a qual é instalada perpendicularmente ao eixo da tubulação. É essencial que as bordas do orifício estejam sempre perfeitas, porque, se ficarem, imprecisas ou corroídas pelo fluído, a precisão da medição será comprometida. Costumeiramente são fabricadas com aço inox, monel, latão, etc., dependendo do fluído.

VANTAGENS:

Instalação fácil

Econômica

Construção simples

Manutenção e troca simples

DESVANTAGENS

Alta perda de carga

Baixa Rangeabilidade

[pic 1]

Figura 1 – Tipos de orifícios

Orifício concêntrico: este tipo de placa é utilizado para líquidos, gases e vapor que não contenham sólidos em suspensão.

Orifício excêntrico: utilizada quando tivermos fluído com sólidos em suspensão, os quais possam ser retidos e acumulados na base da placa, sendo o orifício posicionado na parte de baixo do tubo.

Orifício segmental: esta placa tem a abertura para passagem de fluido, disposta em forma de segmento de círculo. É destinada para uso em fluídos laminados e com alta porcentagem de sólidos em suspensão.

  1.  Tubo de Venturi

O tubo Venturi, combina dentro de uma unidade simples, uma curta garganta estreitada entre duas seções cônicas e está usualmente instalado entre dois flanges, numa tubulação. Seu propósito é acelerar o fluído e temporariamente baixar sua pressão estática.

A recuperação de pressão em um tubo Venturi é bastante eficiente, sendo seu uso recomendado quando se deseja um maior restabelecimento de pressão e quando o fluido medido carrega sólidos em suspensão. O Venturi produz um diferencial menor que uma placa de orifício para uma mesma vazão e diâmetro igual à sua garganta.

[pic 2]

Figura 2 – Tipos de Tubo de Venturi

  1. Bocal

O Bocal de vazão (Flow nozzle) é, em muitos aspectos um meio termo entre a placa de orifício e o tubo Venturi. O perfil dos bocais de vazão permite sua aplicação em serviços onde o fluído é abrasivo e corrosivo. Eles têm a mesma aparência de um Tubo de Venturi sem o cone de saída. O bocal deve ser usado em tubos verticais com a direção do fluxo para baixo.

[pic 3]

Figura 3 – a) Vista em corte e b) em perspectiva de um bocal.

  1. Tubo de Pitot

É um dispositivo para medição de vazão através da velocidade detectada em um ponto da tubulação. O tubo de Pitot é um tubo com uma abertura em sua extremidade, sendo esta colocada na direção da corrente fluida de um duto. A diferença da pressão dinâmica e a pressão estática da linha nos dará a pressão diferencial, a qual é proporcional ao quadrado da velocidade.

[pic 4]

Figura 4 – Tubo de Pitot

  1. Rotâmetros

Rotâmetros são medidores de vazão por área variável, nos quais um flutuador varia sua posição dentro de um tubo cônico, proporcionalmente à vazão do fluido.

Basicamente, um rotâmetro consiste de duas partes:

1) Um tubo de vidro de formato cônico, o qual é colocado verticalmente na tubulação em que passará o fluido que queremos medir. A extremidade maior do tubo cônico ficará voltada para cima.

2) No interior do tubo cônico teremos um flutuador que se moverá verticalmente, em função da vazão medida.

...

Baixar como (para membros premium)  txt (20.3 Kb)   pdf (630.2 Kb)   docx (2 Mb)  
Continuar por mais 14 páginas »
Disponível apenas no TrabalhosGratuitos.com